一種反激式ac-dc電壓轉換電路及反激式電壓轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電源領域，尤其涉及一種反激式AC-DC電壓轉換電路及反激式電壓轉換器。
【背景技術】
[0002]反激式電壓轉換電路，又稱Flyback電壓轉換電路，該電路在主開關管導通期間儲存能量，在主開關管關斷期間向負載傳遞能量，特別適合小功率、多路輸出的應用需求。
[0003]目前反激式AC-DC電壓轉換電路主要采用下面兩種控制方法:
[0004]1、光耦反饋，但是這種方式通常需要外部連接一個光耦元件，成本比較高；
[0005]2、源邊反饋，但是這種方式通常需要一個輔助繞組對輸出電壓進行采樣，且有較尚的待機功耗。
[0006]并且，現有的反激式AC-DC電壓轉換電路需要采樣電阻來采樣源邊電流，而采樣電阻會產生功耗，從而降低轉換效率。
【發明內容】
[0007]本發明實施例的目的在于提供一種反激式AC-DC電壓轉換電路，旨在解決現有反激式轉換電路需要采樣電阻來采樣源邊電流，降低轉換效率的問題。
[0008]本發明實施例是這樣實現的，一種反激式AC-DC電壓轉換電路，所述電路包括:
[0009]源邊功率管、線圈、glj邊功率管;及
[0010]源邊控制單元，用于生成固定導通時間信號控制所述源邊功率管導通，所述源邊功率管導通后生成一脈沖時間信號，所述脈沖時間信號結束時所述源邊功率管關斷，并通過所述線圈控制其副邊電感進行電壓轉換輸出直流輸出電壓；
[0011 ]電壓采樣單元，用于對所述直流輸出電壓進行采樣，生成采樣電壓；
[0012]副邊控制單元，用于根據所述采樣電壓生成開關頻率信號控制所述副邊功率管的導通，所述副邊功率管的導通后控制所述源邊功率管重新導通；
[0013]所述電路還包括:
[0014]輸入電容Cin、輸出電容Cout、電阻R3和二極管D1;
[0015]所述線圈源邊電感的同名端為所述電路的輸入端連接輸入電壓，所述線圈源邊電感的同名端還通過所述輸入電容Cin接地，所述線圈源邊電感的異名端同時與所述源邊控制單元的輸入端和所述源邊功率管的輸入端連接，所述源邊功率管的輸出端接地，所述源邊控制單元的輸出端與所述源邊功率管的控制端連接，所述源邊功率管的控制端還與所述源邊控制單元的反饋端連接；
[0016]所述線圈副邊電感的異名端為所述電路的輸出端輸出直流輸出電壓，所述線圈副邊電感的異名端還通過所述輸出電容Cout接地，所述線圈副邊電感的異名端還與所述電壓采樣單元的輸入端連接，所述電壓采樣單元的輸出端與所述副邊控制單元的輸入端連接，所述副邊控制單元的輸出端與所述副邊功率管的控制端連接，所述副邊功率管的輸入端與所述電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端同時與所述線圈副邊電感的同名端和所述二極管D1的陰極連接，所述二極管D1的陽極和所述副邊功率管的輸出端同時接地。
[0017]本發明實施例的另一目的在于，提供一種包括上述反激式AC-DC電壓轉換電路的反激式電壓轉換器。
[0018]本發明實施例通過源邊采用固定導通時間控制源邊功率管，以達到控制輸出電壓的目的，并副邊的電壓采樣單元對輸出電壓采樣生成控制源邊功率管的開啟信號，再通過源邊的源邊控制單元生成控制源邊功率管的關斷信號，并按周期循環，完成AC-DC電壓轉換，無需光耦、源邊輔助繞組，也無需電阻，降低了成本和待機功耗，提高了轉換效率和重負載效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例提供的反激式AC-DC電壓轉換電路的結構圖；
[0020]圖2為本發明實施例提供的反激式AC-DC電壓轉換電路的示例電路結構圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0022]本發明實施例通過副邊的電壓采樣單元采樣生成控制源邊功率管的開啟信號，再通過源邊的源邊控制單元生成控制源邊功率管的關斷信號，實現AC-DC電壓轉換，無需光耦、源邊輔助繞組和電阻，降低了成本和待機功耗，提高了轉換效率和重負載效率。
[0023]圖1示出了本發明實施例提供的反激式AC-DC電壓轉換電路的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明相關的部分。
[0024]作為本發明一實施例，該反激式AC-DC電壓轉換電路可以應用于多種反激式電壓轉換器中，例如AC-DC充電器、LED驅動控制器等。
[0025]該反激式AC-DC電壓轉換電路包括:
[0026]源邊功率管Ml、線圈T、副邊功率管M2 ；及
[0027]源邊控制單元1，用于生成固定導通時間信號Tc控制源邊功率管Ml導通，源邊功率管Ml導通后生成一脈沖時間信號，脈沖時間信號結束時源邊功率管Ml關斷，并通過線圈T控制其副邊電感L1進行電壓轉換輸出直流輸出電壓Vout;
[0028]電壓采樣單元3，用于對直流輸出電壓Vout進行采樣，生成采樣電壓Vsence；
[0029]副邊控制單元2，用于根據采樣電壓Vsence生成開關頻率信號Tsw控制副邊功率管M2的導通，副邊功率管M2的導通后控制源邊功率管Ml重新導通；
[0030]該反激式AC-DC電壓轉換電路還包括:
[0031]輸入電容Cin、輸出電容Cout、電阻R3和二極管D1;
[0032]線圈T源邊電感L0的同名端為該反激式AC-DC電壓轉換電路的輸入端連接輸入電壓Vin，線圈T源邊電感L0的同名端還通過輸入電容Cin接地，線圈T源邊電感L0的異名端同時與源邊控制單元1的輸入端和源邊功率管Ml的輸入端連接，源邊功率管Ml的輸出端接地，源邊控制單元1的輸出端與源邊功率管Ml的控制端連接，源邊功率管Ml的控制端還與源邊控制單元1的反饋端連接；
[0033]線圈T副邊電感L1的異名端為該反激式AC-DC電壓轉換電路的輸出端輸出直流輸出電壓Vout，線圈T副邊電感L1的異名端還通過輸出電容Cout接地，線圈T副邊電感L1的異名端還與電壓采樣單元3的輸入端連接，電壓采樣單元3的輸出端與副邊控制單元2的輸入端連接，副邊控制單元2的輸出端與副邊功率管M2的控制端連接，副邊功率管M2的輸入端與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端同時與線圈T副邊電感L1的同名端和二極管D1的陰極連接，二極管D1的陽極和副邊功率管M2的輸出端同時接地。
[0034]作為本發明一實施例，該脈沖時間信號為與輸入電壓Vin成正比的負向脈沖信號。
[0035]源邊功率管Ml和副邊功率管M2均為N型M0S管，M0S管的漏極為源邊功率管Ml和副邊功率管M2的輸入端，N型M0S管的源極為源邊功率管Ml和副邊功率管M2的輸出端，N型M0S管的柵極為源邊功率管Ml和副邊功率管M2控制端。
[0036]作為本發明一實施例，可以將源邊控制單元1和源邊功率管Ml集成在一個芯片中，將副邊控制單元2、電壓采樣單元3、副邊功率管M2和電阻R3集成在另一個芯片中。
[0037]在本發明實施例中，源邊控制單元1生成固定導通時間信號Tc控制源邊功率管Ml導通，源邊功率管Ml導通后生成一脈沖時間信號，脈沖時間信號結束時源邊功率管Ml關斷，并通過線圈T控制其副邊電感L1進行電壓轉換輸出直流輸出電壓Vout，電壓采樣單元3對直流輸出電壓Vout進行采樣，生成采樣電壓Vsence，g[J邊控制單元2，根據采樣電壓Vsence生成開關頻率信號Tsw控制副邊功率管M2的導通，副邊功率管M2的導通后控制源邊功率管Ml重新導通。
[0038]本發明實施例通過源邊采用固定導通時間控制源邊功率管，以達到控制輸出電壓的目的，并副邊的電壓采樣單元對輸出電壓采樣生成控制源邊功率管Ml的開啟信號，再通過源邊的源邊控制單元生成控制源邊功率管Ml的關斷信號，并按周期循環，完成AC-DC電壓轉換。
[0039]本發明實施例無需光耦、源邊輔助繞組，也無需電阻對源邊采樣實現反激式AC-DC電壓轉換，降低了成本和待機功耗，提高了轉換效率和重負載效率。
[0040]圖2示出了本發明實施例提供的反激式AC-DC電壓轉換電路的示例電路結構，為了便于說明，僅示出了與本發明相關的部分。
[0041]作為本發明一實施例，該源邊控制單元1包括:
[0042]邏輯控制模塊12，用于生成固定導通時間信號Tc控制源邊功率管Ml導通；
[0043]第一比較模塊11，用于將源邊功率管Ml的輸入端電壓與地電壓比較，生成邏輯數字信號；
[0044]導通時間產生模塊13，用于生成導通時間信號Ton，以供邏輯控制模塊12根據邏輯數字信號和導通時間信號Ton調整輸出固定導通時間信號Tc;
[0045]第一比較模塊11的輸入端為源邊控制單元1的輸入端，第一比較模塊11的輸出端與邏輯控制模塊12的第一輸入端連接，邏輯控制模塊12的輸出端為源邊控制單元1的